§ 9. Применение газовых разрядов (окончание)

Плазма

5. Частично или полностью ионизированный газ, который получается в результате самостоятельного газового разряда, называют плазмой. Однако не всякий ионизированный газ можно считать плазмой, а только такой, у которого плотности отрицательного и положительного зарядов равны и газ в целом электронейтрал ен. Плазма представляет собой особое четвёртое состояние вещества.

Существует низкотемпературная и высокотемпературная плазма. Низкотемпературная плазма образуется в результате действия различных излучений и ионизации атомов газа быстрыми заряженными частицами. Низкотемпературная плазма существует в газоразрядных трубках.

Высокотемпературная плазма возникает тогда, когда кинетическая энергия молекул газа превышает энергию ионизации, соответственно её температура может достигать миллиона кельвин.

Перспективы применения высокотемпературной плазмы — это осуществление реакции термоядерного синтеза. В настоящее время в данном направлении ведутся интенсивные исследования.

Плазма — наиболее распространённое состояние вещества. В состоянии плазмы находится 99% вещества во Вселенной. Звёзды, включая Солнце, имеют температуру, равную нескольким тысячам кельвин, и состоят из полностью ионизированной плазмы.

Из плазмы, которая образуется благодаря действию рентгеновского и ультрафиолетового излучения, состоит и межзвёздное вещество. Если звёзды состоят из высокотемпературной плазмы, то межзвёздный газ представляет собой низкотемпературную плазму.

Плазмой окружена и Земля. Верхний слой атмосферы — ионосфера представляет собой ионизированный газ. Отражение радиоволн от ионосферы обеспечивает возможность осуществления радиосвязи между удалёнными пунктами.

Вопросы для самопроверки

1. При каких условиях возникает искровой разряд? Где он применяется?

2. Как возникает дуговой разряд? Где он применяется?

3. Как возникает коронный разряд?

4. При каких условиях возникает тлеющий разряд? Где он применяется?

5. Что представляет собой плазма? Каковы перспективы её применения?

Упражнение 8

1. Из какого стекла следует изготавливать ртутную лампу?

2. Вычислите температуру, при которой может произойти ионизация водорода и образоваться плазма, если энергия ионизации атомов водорода равна 2,16 • 10^-18 Дж.

3_Д. Подготовьте сообщение о применении газовых разрядов, не описанном в тексте параграфа, используя интернет-ресурсы и другие источники информации.

Ответы

2. 10⁵ К.

<<< К началу